Stabilitet i slänter : En inventering av mätmetoder

Nr324 + 1983 - ö - Statens väg- och trafikinstitut (VTI) * 581 01 Linköping ISSN: 0347-5049 förs ; ' n 194 : _ National Road&TrafficResearchInstitute * S-58101 Linköping * Sweden

Stabilitet i slänter - en inventering av

a fa 9 mätmetoder __

Nr 324 i 1983 _ Statens väg- och traiikinstitut (VTI) ' 581 01 Linköping

ISSN 0347-6049 ' National Road 8: Traffic Research Institute 0 5-581 01 Linköping i Sweden

Stabilitet i slämer - en inventering av

_

mätmetoder

I N N E H Å L L s F Ö R T B C K N I N G SAMMANFATTNING 3.1 3.2 3.2.1 4. 4.1 4.2 4.3 4.3.1 INLEDNING

ALLMÄN BROTTEORI

Mikrosprickor Uppsprickning i berg Uppsprickning i slänter

SLÄNTSTABILITET

Beräkning av släntstabilitet

Erfarenheter från praktikfall

Inventering av slänter i Stockholm 1981

DEFORMATIONSMÄTNING I BERG

Deformationsbelopp Deformationshastighet Deformationsmätare

Deformation i ytan eller på djupet av starkt uppsprucket berg

Lokal deformation i berget utefter glidyta

Praktiska synpunkter på

instrument-mätningar i berg OPTIMAL SLÄNT Litteraturförteckning VTI MEDDELANDE 324 Sid m h p w k o m xl xl 11 11 13 13 14 16 17 18

FÖRORD

Bergras vid Angesberg 1972.

Normalt står utsprängda bergväggar i våra svenska vägskärningar intakta. Ingen ifrågasätter

stabili-teten i de normalt hårda bergarter som vägnätet

skär igenom. När så plötsligt en utsprängd

berg-slänt kollapsar som på figuren ovan tillkallas

"experter" som gör en analys av händelsen, vilket i bästa fall leder fram till en inventering av slänterna i den lokala vägförvaltningen. Kravet

är att inventeringen ska vara så billig som möjligt.

Experterna kommer från konsultfirmor, gör en okulär

besiktning av släntens yta och föreslår ytliga

justeringar som t ex skrotning, nät eller bultning av bergstycken i ytan.

Vid dessa översyner av kritiska bergskärningar tar

man inte hänsyn till den s k totalstabiliteten i slänten, vilket betyder släntens tredimensionella stabilitetsbild som återspeglar vad som händer

bergmassan efter det att vägskärningen sprängts ut.

Föreliggande rapport syftar till att belysa detta problem och föreslå åtgärder för att kontrollera

storstabiliteten.

Curt Wichmann

Stabilitet i slänter - en inventering av mätmetoder

av Curt Wichmann

Statens väg-_och trafikinstitut (VTI)

581 01 LINKÖPING

SAMMANFATTNING

I dag sker ingen kontroll av höga bergskärningars

deformationsförlopp. Enstaka ras har skett, men uppföljningen tar inte sikte på anledningen till raset. Följande faktorer påverkar stabiliteten i slänten: Geologiska förhållanden, grundvattenytans

läge, klimatförhållanden, sprängning, vibrationer, jordbävningar samt växt- och rotsprängning.

Själva uppsprickningen börjar i s k mikrosprickor,

vilka utgör rester av äldre deformationer i berget.

Dessa mikrostrukturella svaghetszoner kan ansamlas till vissa typer av parallellstrukturer såsom sedi-mentär förskiffring (t ex kalksten, skiffer),

tek-tonisk förskiffring (t ex gnejs, fyllit) eller

skju-vat homogent berg (t ex granit, diabas).

Det finns flera beräkningsmodeller för

släntstabi-litet men de består i huvudsak av två typer:

- Matematiska modeller vilka kan lösas med hjälp av hållfasthetslärans lagar. Finita Element Meto-den (FEM) delar upp berget i block och stabiliteten

analyseras med hjälp av datorer.

- Empiriska modeller för stabilitet.

Vid en större geologisk-teknisk inventering med

förslag till åtgärder av ca 40 bergslänter i

II

Stockholms län konstaterades att de flesta

stabili-serande åtgärderna behövde göras i inhomogen,

tektoniserad bandad sediment-gnejs, vilken också

ut-gjorde områdets äldsta bergart.

I en vägslänt i berg är deformationens längd

utefter en spricka någon millimeter och kollapsen

sker plötsligt. I större släntområden med

uppsprucket svagt berg kan deformationen vara flera meter innan kollaps sker. Deformationstiden för de

större s k skreden kan vara flera månader.

Deformationsmätare anger antingen deformationen i

hela släntvolymen (trådtöjningsgivare, inmätning

av dubbar, seismik, inklinometer, fotogrammetri

eller akustisk emissionsmätning) eller registrerar

deformationen runt en bestämd spricka

(konvergensmätning, extensiometer, sliding

micrometer, slope-guard). Själva placeringen av mätinstrumenten är viktig. Mätfel kan uppkomma på

grund av värmeutvidgning av berg och

mätinstrument. Vidare ska instrumentet placeras så

att maximalt utslag erhålles.

Den optimala släntlutningen bestäms av bergets kvalitet och benägenheten att acceptera ras eller

förstärkningsåtgärder. En slänt kan vara

alltifrån vertikal (90°) vid horisontellt skiktat sedimentärt berg till 300 vid kraftigt uppsprücket

berg. Ett kvalitetsmässigt normalt berg kan ha stabil släntlutning vid 700. Genom att studera

förutsättningarna innan bör den optimala släntlutningen kunna beräknas.

1. INLEDNING

Berg som vi ser i vår omgivning har vittrat och erode-rat ner till en karaktäristisk topografi. Det är skill-naden i bergets kompetens (motståndskraft) som orsakar denna vittring eller erosion. Om man bryter ut berg i en vägskärning exponeras nytt berg med varierande kompe-tens och innan naturens krafter hunnit bryta ned berget

med denna variation är slänten instabil. Den tid som erfordras för denna nedbrytning är beroende av inhomo-genitet och hållfasthet hos berget.

Brawner (1980) räknar upp viktiga faktorer som påverkar

instabiliteten i bergskärningar.

- Geologiska förhållanden: Bergartskvalitet bestäms

av bergart, vittring, kornstorlek och mineralogisk homogenitet. Bergkvalitéten bestäms av spricktyper, spricktäthet och orientering. Om det finns större förkastningar kan sprickor vara lerfyllda av

sekun-dära mineral. Viktigt är också sprickytornas

utse-ende. Släta raka ytor sänker skjuvmotståndet utefter

sprickan. Stupningen hos spricksystemen i förhållande till släntlutningen är också av betydelse för

bergets stabilitet.

- Grundvattenytans läge i slänter påverkar

stabili-teten så att friktionen i sprickorna blir lägre

vid högre grundvattenstånd. Säkerhetsfaktorn sjunker med omkring 35% om grundvattenytan ligger nära

dagytan i jämförelse med ett väldränerat berg.

- Klimatförhållandena kan påverka stabiliteten t ex

genom snabba och många frys-tö-växlingar. Vidare

kan isbildning i slänten spränga ut berg.

- Sprängning. Tidigare teknik tog inte hänsyn

till det berg som skulle stå kvar. I dag används

slätsprängning, förspräckning i kantsömmen samt skonsammare sprängmedel för att förhindra

alltför stor uppsprickning av den slänt som ska

stå kvar. Vidare har borrningen högre precision;

bl a går hålen rakare och blir parallella vilket

förhindrar starka sprängmedelskoncentrationer i

släntfoten.

- Vibrationer som orsakar skada och stenfall i

berg-skärningen är mest vanliga vid tung tågtrafik.

Där tycks betongslipers som ersätter träslipers orsaka större skada genom förhöjd

vibrations-överföring på bergskärningen.

- Jordbävningar har börjat registreras allt oftare

i Sverige, men har troligtvis inte så stor betydel-se för skadorna på svenska bergskärningar.

- Växt- och rotsprängning. Större slänter som

sprängdes fram för 10-20 år sedan har i dag

fått en vegetation som på vissa platser tränger ned i sprickor och spränger ut större bergpartier. Price m fl (1967) beskriver stabiliseringen av det

berg som Edinburgh Castle står på. Berget består av en basaltkupol, står upp högt i omgivningen och har

formen av en oval kupol med branta sidor. Runt berget finns bebyggelse samt en järnväg.

Genom seismisk undersökning i profiler kunde Price konstatera att basaltkupolen var kraftigt uppsprucken i ytan. Denna uppspräckning var troligtvis orsakad av externa processer genom fysisk vittring samt av-lastning av basaltens spänningstillstånd. Price la ner stort arbete på att skapa storstabilitet av hela VTI MEDDELANDE 324

berget, bl a med en analys av spänningstillståndet,

försök i laboratorier att finna den bästa bultningen

samt till slut förstärkning genom kabelbultning,

nät och vanlig bultning. Vissa bultar hade också

mätapparatur för att man skulle kunna se hur dessa

successivt belastades.

Följande rapport syftar till att ge en bakgrund till uppkomsten av deformationer i berget. Vidare ska

rapporten föreslå mätsystem för kontroll av

deforma-tionerna i utsprängda vägslänter. Det är min för-hoppning att rapporten ska kunna initiera ett fält-försök där deformationslängder kan mätas och

mät-system prövas. Projektet bör leda fram till ett övervakningssystem för farliga slänter.

2. ALLMÄN BROTTEORI

Berg som befinner sig på stort djup i jordskorpan och är någorlunda homogent samt har homogen mineralogisk

sammansättning är utsatt för ett likformigt spännings-tillstånd. I takt med att berget utsätts för veckning och eroderas och på så sätt avlastas tyngden från ovanpå liggande berg, blir horisontalspänningen större än vertikalspänningen nära dagytan i

berg-grunden. Ofta kan berg i dagen Visa på obefintligt

vertikalt spänningstillstånd medan horisontalspän-ningarna kan vara höga. Denna enkla modell av hur

spänningstillståndet ser ut i vår svenska berggrund skulle underlätta byggandet och förstärkningen av bergskärningar. Upplösningen av spänningstillståndet i form av sprickor både komplicerar bilden och hjälper

oss när vi gör vägskärningar i berg. Hjälper oss då vi vet att sprickor är tecken på att upplösning av

spänningen har skett, och komplicerar det för oss då

vi inte kan räkna oss till det nya

spänningstill-ståndet i slänten.

2.1 Mikrosprickor

Bergarter bildas vanligtvis på stora djup i jordskor pan. Genom veckning, deformation och hög temperatur är

bergarter utsatta för starkt tryck. Trycket orsakar ett spänningstillstånd som leder till att mycket små

sprickor bildas i det fast inspända systemet. Dessa s k mikrosprickor menar Olofsson (1981) kan bildas genom temperaturförändringar i stora bergartskomplex, tryckavlastning samt av sprängning (chockvågor).

Mikrouppsprickning är, framhåller Olofsson, starkt beroende av kvartshalten i bergarten, vilket återspeg-lar kvartsens relativt höga termiska och anisotropa expansionsförmåga (fig 1) samt sprödhet. Mikrosprickor

bildas antingen som skjuvsprickor (l i fig 2) eller

ett slags dragsprickor (en-echolonsprickor) (2-5 i fig 2) och Dey & Wang (1981) försöker förklara dessa.

som incitamentet till senare makroskopiska sprickor i

berggrunden.

2.2 Uppsprickning i berg

Vid Bergmekanikdagen 1982 redogjorde Lindqvist för ett försök där småsprickor utsattes för pulserande

belastning. Försöket skulle efterlikna vad som händer

vid slående borrning. Det sprickiga materialet visade på ett elastiskt tillstånd d v s det återgick till

sin ursprungliga form efter de första lastväxlingarna. Efter några växlingar förblev sprickorna öppna efter

avlastning, men de hade då fortplantat sig in i berget

utefter mikrosprickor, där det nu uppvisade ett

elas-tiskt tillstånd. På så sätt kunde sprickor successivt

öppnas och bildas i berggrunden och vara en förklaring

till varför berggrunden efter utsprängning av en slänt tycks spricka upp med tiden. Denna elasticitet eller motvilja till brott har Ouchterlony (1980) kallat brottseghet hos berg. Själva nedbrytnings-processen sker närmast sprickspetsen och dess

omgiv-ning, och motståndskraften mot sprickutbredning

ut-trycks som brottsegheten (MN/m3/2). Denna bestäms genOm trepunktsbelastning av borrkärnor och

nedböj-ningen är bl a ett mått på brottsegheten.

Parallellstrukturer i berg kan uppstå på följande

sätt:

- Primär parallell lagring orsakad av varierande sedimentär sammansättning. Främst i sedimentära bergarter, t ex kalksten, sandsten, skiffer 0 s v - Sekundär förskiffring förorsakad av en huvudsaklig

tryckriktning, t ex vid bergveckning när det gäller

gnejs, fyllit 0 s v.

- Skjuvning av bergmassor utefter markerade skjuvplan, orsakade av två spänningsriktningar. Vanligtvis

uppkommer lerfyllda sprickor och riktningarna på sprickplanen har viss vinkel i förhållande till

spänningsriktningarna. Dessa typer av sprickor uppträder i alla typer av bergarter, men de kan vara allvarligast i massformiga bergarter där ingen tidigare uppsprickning skett och spricktätheten

är liten.

Parallellstrukturer utgör vanligtvis incitamentet till sprickbildning i berg. Sprickor i alla former är i sig inte ett hot mot stabiliteten i slänten. Enbart då sprickor frilägger större bergstycken i slänter och då dessa saknar naturligt stöd, kan det

uppstå risk för ras (se fig 3).

2.3 Uppsprickning i slänter

Det ideala spänningstillståndet i en bergslänt fram-går av fig 4, där horisontalspänning och sprickplan

saknas, och vertikalspänningen tilltar mot djupet. Det framgår att stora spänningskoncentrationer finns vid foten av slänten. Bilden är framställd genom att polariserat ljus faller genom ett tunt snitt av ett

genomskinligt material (s k spänningsoptik). Avlast-ningen efter utsprängAvlast-ningen ger en deformation av

elastiskt homogent berg enligt fig 5. Den är baserad på en beräkning som är utförd enligt fimita element-metoden (FEM) av Pusch (1974). Den största

deforma-tionen sker i skärningens botten och skapas av vertikala dragspänningar (fig 5). Deformationen

innebär en lyftning av skärningens botten samt en mindre utvidgning av dess sidor.

När sedan släntens egen tyngd börjar ge sig till känna uppträder berget som ett elasto-plastiskt

material och vi får en uppsprickning enligt fig 6 (Pusch 1974).

Processen går naturligtvis snabbare vid utsprängning av slänten med högdetoniserande sprängmedel och vi

får en uppsprickning (Mäki m fl 1980) enligt fig 7.

De ovan uppräknade processerna samverkar till att

förstöra och spräcka upp homogent berg.

Uppsprick-ning av berg innebär att spänUppsprick-ningstillståndet av-lastas. Speciellt i områden där kvoten mellan hori-sontella och vertikala spänningarna (K) är mycket hög

kan denna uppsprickning ha gynnsam effekt, så att inte skjuvbrott plötsligt kan uppstå. Nichols (1980)

påpekar dock att avlastning genom uppsprickning och vittring kan orsaka tidsberoende förskjutningar i

berget som leder till släntras utefter sprickplan

och lerfyllda slag.

3. SLÄNTSTABILITET

3.1 Beräkning av släntstabilitet

Den teoretiska beräkningen av bergslänters stabilitet är ofta svår, och man kan ofta hysa starka misstankar

inför resultat. Beräkningarna måste bli schematiska

och grova, varför mindre detaljer som kan vara av-görande kan förbises. Genom att kombinera praktiska erfarenheter (empiriska) med matematiska-mekaniska

beräkningar kan man komma långt för att bestämma

släntstabilitet.

En schematiserad bild av krafterna i en bergslänt

framgår enligt nedan:

Barton (1972) redovisar en uppsprickningsmodell (fig

8) och i en kub enligt fig 9 visar han sambandet:

Wn sinB - an + P

_ n

formeln tan ø - Wn cosB

eller Pn = Wn cosB (tan ø - tan B) + an

där Wn = blockets tyngd B = släntlutningen ø = friktionsvinkel C = koession (= 0 i spricka) Ln = längd på blocket

Pn = resulterande kraft i slänten

D v 5 om B>ø är slänten instabil. Pn kan höjas genom att öka ø >B t ex genom bultning.

Den avgörande faktorn i bedömningen av blocks stabi-litet i utsprängda bergslänter är sprickplanens utseende (=friktionen). Vattenfyllda sprickor eller lerslag med vattenföring har låg friktion, medan ytojämna vindlande sprickor ger högre stabilitet hos berget. Bergbultar pressar ihop sprickorna och hjälper till att öka friktionen i sprickan.

Beräkningen kan också göras med s k Finita Element Metoden (FEM) vilken är databaserad (se fig 5).

ESCHERBACH (1975) m fl redogör för en empirisk

metod att bedömma stabilitet i slänter.

- Empirisk beräkning. Genom ingenjörsgeologiska--bergmekaniska, geometriska beräkningar.

- Förenklade beräkningar. Baserade på

klassific-ering av slänttyp; släntparametrar och geometri. - Förbättrade beräkningar. Baserade på erfarenheter

från tidigare undersökningar.

Eschenbach m fl bygger upp en empirisk modell av hur

stabiliteten är vid olika fältförhållanden. Han

under-söker sprickor, sprickfrekvens, vattenföring,

dräne-ringshastighet 0 s v. Därefter skapar han olika klasser

och tror sig kunna ange farligheter hos nya slänter.

3.2 Erfarenheter från praktikfall

Terzaghi (1962) beskriver grundvattnets betydelse i samband med stabilitet i utbrutna bergslänter.

Grundvattenytans variation framgår av fig 10 där

man kan konstatera att vid mycket regn (höst-vår) är grundvattenytan hög och vid torr väderlek

'sjunker ytan. Närmast släntgaveln har berget

spruckit upp mer och vattnet kan dränera ut i

spricksystemet, men under vår-vintern då

sprick-systemet är fyllt med is kan porvattentryck byggas upp av det vatten som smälter och däms upp (se fig

10). Det är också på våren som de flesta utfallen av sten i vägbanan sker. Terzaghi kommenterar också att grundvattenytan i bergslänter inte är någon

väldefinierad nivå utan varierar kraftigt i olika delar beroende på spricktätheten. Det uppspruckna

området genomströmmas av mer vatten än på andra

platser i berget på grund av att vattnet dränerar ut. Klyft-vattentrycket som Terzaghi talar om är noll vid grundvattenytan, ökar nedåt i slänten och är

störst i dess botten. Brott i bergslänter beroende

på högt porvattentryck startar därför vanligtvis

vid släntfoten.

3.2.1 Inventering av slänter i Stockholm 1981

Vid en inventering av slänter med dålig stabilitet

i Stockholms län konstaterade Wichmann (1981) följande typer av farlig uppsprickning (fig 11)

A. Parallella sprickor som vertikalt övertvärar slänten skapar en flakig struktur.

B. Sprickor som bildar vinkel med varandra och skapar kilar som faller ut när dessa saknar naturligt stöd.

C. Branta sprickor parallella med slänten bildar friliggande bergflak.

De

10

Flacka sprickor parallellt med vägen som är flacka-re än släntlutningen och skär slänten över slänt-foten skapar instabila bergblock.

Flera korsande mindre sprickor orsakar

okontroller-bart stensläpp i slänten. bergarter som beskrevs var

sedimentgnejs. Bergarten är äldst i området och

har utsatts för stark deformation samt vittring i ytan. Sprickplanen är ofta lerfyllda och slänter med denna bergart kräver stort underhåll. Enligt tabell 1

tior till över 1000 kr/m2 och täta besiktningar

varierar underhållskostnaden från några

(ungefär vartannat år).

föreslås

gnejsgranit: Bergarten är näst äldst i området och har utsatts för deformation och uppsprickning.

Kostnaderna för att återställa stabiliteten i

slänterna inskränker sig till 10-20 kr/m2 och

glesare inspektioner erfordras.

granit. Bergarten tillhör de yngsta i

Stockholms-området och är vanligtvis massformigt homogen. Bergarten spricker upp i större sockerbitsblock och underhållskostnaderna är låga (10-20 kr/m2).

Några av slänterna kräver inga åtgärder.

Undersökningen har enbart beskrivit åtgärder för i

ytan instabilt material som t ex lösa block eller

kilar. Den har inte beskrivit problemet med instabili-teten i hela slänten. Men man kan konstatera att ju mer tektoniskt påverkat berget är desto mer uppsprucket

är det och desto större är risken för utfall i slänten.

11

4. DEFORMATIONSMÄTNING I BERG

4.1 Deformationsbelopp

För att kunna bestämma deformationer i berg måste

man veta vilken sträcka berg låter sig deformeras innan kollaps sker.

Pusch m fl (1974) lät belasta planförskiffrad gnejs

i trakten av Göteborg. En cirkulär platta trycktes

mot berget och deformationer uppmättes i bl a borrhål. Belastningarna var max ll MN och gav trycken 103, 42, 26 resp 13 mPa. Sättningarna i berget framgår av fig 12. D v 5 berget lät sig röras upp till 8 mm vid 50 mPa. Smärre skjuvningar uppstod redan efter ca

10 mPa, varvid trycket på berget sjönk, men berget kunde sedan åter ta upp laster.

Dight m fl (1981) redogör för ett försök där han

skjuvar två utsågade stenblock från ett sprickområde mot varandra. Han jämför en matematisk modell med försöken och finner god överensstämmelse. Intressant

är dock att när plattorna utsätts för skjuvning mot varandra under ett speciellt normaltryck sker först

en utvidgning när plattorna börjar röra sig i sidled (fig 13a). Ojämnheter i sprickytan skjuts upp på andra

ojämnheter tills dessa har nötts av. Figur 13b visar

bl a hur förskjutningen är liten (3-4 mm) upp till ett

visst värde på skjuvkraften, varefter skjuvmotståndet mellan plattorna sjunker och förskjutningen ökar.

Detta framgår också av fig ch, där skjuvmotståndet

är avsatt mot normaltrycket (hoptryckningen av bergs-plattorna).

Genom att koppla upp ett mätsystem för

deforma-tioner (s k slope guard) i ett stenbrott i Hägghult,

12

Skåne kunde Röshoff (1982) förutsäga ett ras

ut-efter en spricka i diabas och även var det skulle

ske. Han räknade där med deformationer i sprickan på 2,5-3,8 mm innan brott skulle ske.

Brott i bergslänter föregås alltid av större eller mindre deformationer. I ovan citerade uppsatser är deformationens längd före kollaps bara någta mm. Detta utgör en värdefull information för framtida

insitumätningar. De deformationsmätningar som

hittills gjorts är utförda utefter en spricka, men deformationslängder före kollaps av kilar och block,

torde kunna vara längre, ty dessa enheter består vanligtvis av flera sprickor.

Inom gruvindustrin har man länge mätt deformationer i dagbrottsslänter. Man kalkylerar även med en viss rasrisk. Vid Roberts Open Pit, Sleep Rock Iron Mines Limited, beskriver COATES m fl (1979) ett ras i ena väggen av dagbrottet. Deformationen var upp till 5 m innan raset skedde (fig 14). Raset hade karaktär av stort jordskred och kan karaktäriseras som roter-ande brott (HOEK m fl 1974) varför själva raset kan antas bestå av flera mindre brott i slänten (fig 15).

Vid ett motorvägsbygge i British Columbia beskriver Nesbitt (1967) hur mistankar om förskjutningar i bergslänten i samband med utbrytning av vägen fick honom att installera deformationsmätare i berget. Under själva byggnadstiden konstaterades

deformatio-ner på upp till 25 mm (fig 16) vinkelrätt mot

slänt-lutningen.

13

4.2 Deformationshastighet

I kapitel 6.1 anges att deformationsbeloppet kan

variera mellan någon mm till flera meter beroende på mängd sprickor och berghållfasthet. Deformationen i

en spricka är troligtvis långsam till en början och accelererar sedan i liten skala (microsprickor utveck-las). Processen uppfattas av observatörer som att

dessa några millimeter tycks förskjutas plötsligt.

Däremot föregås alla ras i slänter av långa deforma-tionstider med accelererande deformationshastighet. I fig 14 visas deformationen av en vägg i ett dag-brott. Mellan mättillfällena i augusti och september

har slänten förskjutits mer än 3 m på en månad medan

värdet april-maj bara är 0,25 m. Grimstads (1980) mätningar vid Aurland i lösa blockmassor visar på accelererande deformationer innan raset kommer (se

fig 17 och 18).

Genom att bestämma sig för en övre gräns för

deforma-tionshastigheten genom empiriska försök i vägslänter, kan man koppla in varningssystem i tid innan ras av stora, farliga bergslänter sker.

4.3 Deformationsmätare

Rörelser i en slänt kan mätas på flera sätt. Antingen

studeras rörelsen utefter ett större område (skredrisk) eller också studeras rörelsen utefter ett speciellt glidplan (blockutfall). Instabilitet mäts som deforma-tion genom vinkeländringar, längdändringar eller

positionsändringar. Vidare kan vattentryckmätning i

olika former ske. Nedan uppräknas några mätare och

metoder beroende på vad som ska mätas. SGI har genom Lundgren (1979) gjort en inventering av mätmetoder

och -utrustning för skredrisker i lösa jordarter.

14

Flera av metoderna och utrustningen är användbar

också i berg.

Följande uppräkning av några kända metoder är upp-delad i två huvudgrupper för olika användnings-områden. Utrustningarna kan dock med fördel

an-vändas i bägge användnigsområdena.

4.3.1 Deformationer i ytan eller på djupet av

slänt med starkt uppsprucket berg där ingen tydlig spricka har avgörande betydelse.

1. Genom uppkoppling av elektriska trådar

(trådtöj-ningsgivare) i ett rutmönster (max 5 m) kan man kontrollera deformationsförloppet. Resistensen i

trådarna måste kompenseras för klimat.

Uppkopp-lingen kräver stor arbetsinsatts. SAVAGE (1973) redogör för en deformationsmätning i en slänt där både borrhåls- och area-deformation mättes (fig 19).

Genom att använda trådar och optisk punktinmätning

fick han en uppfattning av släntens deformations-förlopp och -riktning.

2. Akustisk emissionsmätning (AE) registrerar knäpp-ningar i berget. Dessa knäppknäpp-ningar förebådar

större rörelser enligt gängse teorier. Tyvärr

kan knäppningar uppkomma också vid

klimatvaria-tioner t ex under en varm dag med efterföljande kall natt. Metoden kräver godkontroll av klimatet vid mättillfället. MASSARSCH m fl (l98l) redogör

för en AE-mätning i en bergslänt utanför Södertälje utan att några självklara slutsatser kunde dras.

Sex mätpunkter undersöktes under en vårdag med ett mätinstrument. Variationen i knäppningar varierar

troligtvis starkt under en så lång tidsperiod.

15

Kauno Kangas LKAB, Malmberget har installerat AE-mätare runtom i gruvan och registrerar konti-nuerligt knäppningar. Vid ett tillfälle tilltog dessa kraftigt och ca ett dygn senare inträffade ett kraftigt ras i gruvan.

Metoden är intressant, men kräver noggran analys av insamlade data samt kontinuerlig övervakning genom skrivare eller bandinspelare.

3. Optisk inmätning av fasta dubbar i slänten. Dagens optiska vinkelavläsningsinstrument (s k teodolit) utnyttjar lasertekniken och har hög noggrannhet

(delar av millimeter). Man kan bestämma punkters

förhållande till varandra i ett tredimensionellt

koordinatsystem. Metoden är snabb, enkel och billig. 4. Inklinometern mäter vinkelförändringar utefter

ett borrhål. Metoden lämpar sig bäst vid risk

för skred i slänter, ty deformationer mot sprickor kan bara registreras i två mätpunkter på ömse

sidor om sprickan. Det är på så sätt en onödigt

omständig metod. Fördelen är att samma instrument kan användas i flera borrhål.

5. Seismik över ett berg ger en uppfattning om bergets uppsprickning och kvalitet. Man använder sig av

refraktionsseismik och metoden är främst kvantitativ. Metoden finns presenterad hos IMPACT i Göteborg

som gör fältprov, och Stephansson vid Luleå

Tekniska Högskola som även utför

laboratorie-försök.

6. Fotogrammetri betyder att parallella foton tas av

en bergslänt. Genom stereomikroskopiering kan

eventuella deformationer mätas. HAGAN (1980) har

16

utarbetat en låda med två kameror som tar

paral-lella bilder. Han uppnår med sin kamerateknik en noggranhet på 1,75 mm. Metoden får dock ses som ren dokumentationsteknisk. Hela förfarandet

ställer stora krav på operatören, vad gäller

upp-ställning, val av rätt film och fotopapper 0 s v.

SHIELDS m fl (1981) framhåller fotograferingens betydelse främst genom att det är en billig metod

för att observera stora förskjutningar i slänter. 4.3.2 Deformationer i berget utefter en glidyta. 1. Konvergensmätning med inverttråd. Mätningen kan

göras genom att fixera dubbar på ömse sidor om

sprickan och mäta eventuell avståndsändring emellan dem med stor noggrannhet. Metoden är enkel, billig

och snabb.

2. Extensiometer mäter avståndsändringen mellan fixa punkter i berget och dagen. Vanligtvis gjuts flera

linor eller stänger fast på olika avstånd i ett

borrhål, varefter ev rörelser i borrhålets längd-riktning kan avläsas (fig 20). Metoden är väl

utvecklad och flera fabrikat finns på marknaden.

3. "Sliding micrometer" mäter lägesavvikelser i borrhål med mycket hög noggrannhet. Själva mätinstrumentet

är fritt och anbringas i mäthålet vid själva mät-tillfället. I ett borrhål med 100 mm diameter införs

en plastslang som gjuts fast, varefter instrumentet förs in.

Enligt Rehbinder (1982) är utrustningen dyr och känslig. Den har använts vid tre stora projekt i Sverige nämligen:

17

CLABs lager för kärnkraftsavfall i

Oskarshamn

Forskningsgruvan i Kiruna

Hetvattenlagret i Avesta.

Han konstaterar att instrumentets främsta styrka ligger i flexibilitet och tillförlitlighet.

4. Röshoff (1981) redovisar en s k "slope-guard".

Instrumentet är en serie trådtöjningsgivare utefter

ett borrhål. Man kan exakt lokalisera brottet när töjning sker utefter borrhålet. Utrustningen har provats vid bl a Hägghults stenbrott i Skåne

(Stephansson 1982).

4.4 Praktiska synpunkter på insitumätningar i

berg

Vid ett större möte i DDR om stabilitet i bergslänter påpekade RICHTER (1968) temperaturens betydelse för längdförändringar av instrument vid mätning i berg.

Felen kan uppkomma på grund av

- material i givaren som inte har tillräckligt låg

värmeutvidgningskoefficient.

- värmeutvidgning i berget

- mätutrustningen inte placerad i skugga.

Fig 21 redovisar en mätning i berg där temperatur-variationerna under ett dygn påverkar resultatet. Stille (1981) gör samma iakttagelser, men förskjut-ningen i tunnelöppförskjut-ningen orsakad av värmeutvidgning VTI MEDDELANDE 3 2 4

18

i berget var ungefär 1,5 mm. Stille (1981) redogör för ett försök där deformationen i ett tunneltak mättes från bl a dagytan med hjälp av extensiometer,

fig 20. Han konstaterar kontraktion av väggarna och expansion av taket (fig 22), vilket torde kunna för-klaras av starka horisontalspänningar i omgivningen.

5. OPTIMAL SLÄNT

Genom matematiska modeller, fysikaliska lagar eller ren erfarenhet från praktikfall kan den optimala släntlutningen och -höjden beräknas. Men stabilitet i bergslänter kan inte göras absolut. Kostnaden för ett helt säkert system är orimliga, varför man alltid

måste tillåta mindre ras. Dessa kan fångas upp av nät,

vallar eller murar utefter slänter eller djupa diken.

Den säkraste metoden mot deformationer är slänter med

liten släntlutning. Om man inte har utrymme för den

plats som låga släntlutningar kräver men ändå inte

tillåter högt stenfall, kan man konstruera slänter

med s k pallar (fig 23) på vilka rasberg kan samlas

upp (Schuster 1978). Slänten i figur 23 är ca 45 m hög och på grund av bergets höga kompetens har en pall valts. Med högre slänt eller sämre berg kan fler

pallar väljas.

Nilsen (1979) föreslår att släntvinkeln kan varieras så att slänten är brantast högst upp och flackar sedan ut (fig. 24). På så sätt motverkas stora

spänningkoncentrationer och instabilitet i släntfoten. COATES (1963) beskriver ett öppet dagbrott vid en

gruva i Kanada, som består av instabilt berg. Inom gruvindustrin räknar man med risken för ras. I fig 25 är släntlutningen avsatt mot slänthöjden vid olika

19

risk och utfall. Kurva I anger gränsen för ingen

rasrisk vid grundvattenytan till halva slänten. Kurva II och III anger maximala slänthöjden och

-lutningen vid 10% rasrisk och vattenytan till halva

respektive under slänten. Som exempel kan vid en hög

slänt på 30 m, där grundvattenytan går till halva slänten, släntlutningen väljas 40O (l:l.2),

slänt-lutningen 45O (1:1) med grundvattenytan till halva slänten och 10% risk för ras, samt släntlutningen

550 (l.4:l) med grundvattenytan under släntfoten

och 10% risk för ras.

Terzaghi (1962) skriver att graden av stabilitet i

slänter med homogent hårt berg (t ex granit, diabas)

huvudsakligen beror på sprickmönstret och dess orien-tering i förhållande till släntens lutning. Han

kons-taterar vidare att i isotropt berg är optimala stabila

släntlutningen 1:3 eller 70°. I horisontellt lagrat berg är kritiska släntvinkeln 90°. Med ökande sprickig-het och lagerstupning avtar kritiska släntvinkeln ner till friktionsvinkeln i lagrade bergarter (30°).

Man bör i möjligaste mån sträva efter att hitta den optimala släntlutningen ur ekonomisk och

stabilitets-synpunkt. Deformationer och instabilitet i bergskär-ningar som brutits fram till nu, kommer i framtiden bli ett vanligare problem. Dagens sprängteknik har

förbättrat stabiliteten i slänterna, och tillsammans med optimal släntlutning kan stabilitetens

tidsberoen-de bli försumbar.

20

LITTERATURFÖRTECKNING

Barton, N. Progressive Failure of Excavated Rock

Slopes. Proc. l3. Symp. Rock Mechanics, Univ. of Illinois, 1971. Am. Soc. Civil Eng., N.Y., 1971. Bergman, M. Borrhålsundersökning i berg. Tillför-litlighetsvärden av metoder. SBF 7lO884-9/C 884;2,

1974.

Brawner, C.O. Rock Slope Stability on Rail Transportation Projects. TRR 749, 1980.

Coates, D.F., m fl. Analyses on Pit Slides in Some

Incompetent Rocks. AIME Transactions 226, 1963.

Daws, G. The Design and Installation of Rock Anchors in Granite Gneiss for Foundation Stabilisation. Int. Congress on Structural Foundations on Rock /Sydney/, 1980.

Dey, T.N. Some Mechanisms of Microcrack Growth and Interaction in Compressive Rock Failure. Int. J. of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics

Abstracts. Vol 17, nr 3, 1981.

Dight, P.M., m fl. Prediction of Shear Behaviour of Joints Using Profiles. Int. J. of Roch Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics Abstract. Vol 18,

1981.

Eschenback, H.E, von. Vereinfachte Berechnungsmetoden zur Ermittlung der Standsicherheit von Felsbäschungen. Wissenschaftliche Zeitschrift, Jahrgang 1974, Heft 3.

21

Eschenback, H.E., von. Möglichkeiten zur Beurteilung der Strandfestigkeit von Felsbäschungen und ihre

praktische Bedeutung. Die Strasse, 15. Jahrgang, Heft 10, 1975.

Grimstad, E. Rasfarlig ur ved Orrenesed. RV 601. Fresheim - Ausland. Veglaboratoriet i Norge. Internrapport 930, gruppe C, 1980.

Hagan, T.O. A Case for Terrestial Photogrametry in

Deep-Mine Rock Structure Studies. Int. J. Rock Mech.

Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol 17, 1980.

Hoek, E., m fl. Rock Slope Engineering. Inst. of Mining and Metallurgy, 1974.

Jumikes, A.R. Roch Mechanics. Trns. Techn.

Publications. Series on Rock and Soil Mechanics. Vol. 3, No. 5. 1978/79.

Kolsrud, B., Kranland, N. Raset i Långselegruvan. Bergmekanikerdagen 1979.

Lindqvist, R-A. Brottmekanismer vid full borrning

nyttjade och outnyttjade sprickor under rullande ståldiskar. Bergmekanikdagen 1982.

Linden, A. Optimal släntlutning i bergskärningar. SveDeFo. Rapport DS 1979:15.

Lundgren, T. Inventering av Insitumätmetoder. SGF

nr 196, 1979.

Massarsch, R., m fl. Övervakning av bergslänters

stabilitet med hjälp av AE-teknik, VBB, 1981.

22

Nesbitt, M.C. The Stabilization of Rock Slopes at Hells

Gate BC. Proceedings. Convention of Canadian Good Roads

Association. Vancouver B.C. , 1967.

Nichols, T.C. Rebound, Its Nature and Effect on

Engineering Works. The Quarterly J. Eng. Geol.

Vol. 13, No. 3, 1980.

Nilsen, B . Stabilitet av höye tjellskjaeringar. Univ.

i Trondheim. Norges Tekniska högskole nr 11, (1979).

Olofsson, Th. Mikrosprickor i berg - Definitioner och

analysmetoder. LuH Teknisk rapport 1980:03T.

Ouchtestony, F. Brottseghetsmätning på borrkärnor. Bergmekanikdag 1980.

Philbrick, S.S. Design of Rock Slopes. Highway Research Record No. 17. Stability of Rock Slopes 5 Reports.

Publ. 1114.

Price, D.G., m fl. The Engineering Geology of Edingburgh Castle Rock. Geotechnique 17, 411-432, 1967.

Pusch, R., m fl. Bärighet och sättningar vid

grund-läggning på berg. SBEF nr 11, 1974.

Pusch, R. Geoteknik. Bergmekanik. Almkvist & Wiksell,

1974.

Rehbinder, G. Sliding Micrometer - ett instrument

för deformationsmätning i berg. Bergmekanikdagen 1982.

Richter, H-E. Zum Problem der Bewegungsmessungen an

Felsböschungen. Wissenschaftliche Zeitschrift der Hochschule für Verkehrswesen. "Friedrichlist" in Dresden 15, H 3, 1968.

23

Röschoft, K. Slope guard - ett datoriserat övervak-ningssystem för bergslänter, Geo-byg BFS BGS, nr 2,

1982.

Savage, R.I. Soil and Rock Slope Instrumentation. The

Quarterly J. Eng. Geol., Vol.6, Nos. 3 and 4, 1973.

Schuster, R.L. Landslides. Analysis and Control. TRB

Special Report 176.

Shields, D.H., Harrington, E.I. Measurements of Slope Movements with a Simple Camera. Proc. of the 10th Int. Conf. on Soil Mech. and Found. Eng. Vol 3, Stockholm,

1981.

Stephansson, O. Seismik för ytuppsprucket berg. BEFO

1978.

Stephansson, O. Förstärkning och stabilitetskontroll

av slänterna vid stenbrott i Hägghult. Bergmekanik-dagen 1982.

Stille, M. Deformationsmätningar - ett hjälpmedel

vid utbyggnad av tunnebanestation Huvudsta, Stockholm. Bergmekanikdagen 1981.

Terzaghi, K. Stability of Steep Slopes on Hard Un-weathered Rock. Geotechnique 12:4 p. 251-270, 1962.

Thorén, H. Stabilitetsförhållanden i branta

berg-skärningar. VTI Meddelande 61, 1977.

Wichmann, C. Geologisk-teknisk kartläggning och förslag till åtgärder av bergslänter i Stockholms län. VTI

Utlåtande 1981.

24 :4 .ip V O L U M E E X P ÅN S I O N

TEMPi°O

Figur 1. Termisk expansion för flera mineral, a) kvarts, b) olivin, c) pyroxen.

(augit), d) ortoklas, e) plagioklas

(Ab56), Skinner (1966)

Figur 2. En serie axiella sprickor i närheten av en större spricka (Dey och Wang 1981)

25

Figur 3. Spricka som frilägger berg som saknar naturligt stöd i slänten

GS

i» :få ,ç'HT'FMF'an'tlårifçáåiégzä

Figur 4. Spänningstillstånd omkring en utsprängd bergslänt (Hoek and Gralewska 1969)

26

Figur 5. Deformationer vid avlastning av ett elastiskt medium. Deformationernas relativa storlek och riktning anges av streckmarkeringarna. Beräkning på grundval av finita elementmetoden med antagandet att den påverkade

bergvolymen begränsas av den strecka-de ramen (Pusch 1974)

-brottplan

90-!?

Figur 6. Utbildning av brottplan i en plastisk, homogen massa för vilken Mohr Coulombs brottkriterium gäller (Pusch 1974) VTI MEDDELANDE 324

27

A

svängningshastighetsnivåer

K

,

Figur 7. Modell för simulering av sprängskadad pall.

(Mäki, Persson BFFD 1980)

Figur 8. Kritiska sprickplan vid fyra

olika brytningsdjup (Varton 1971)

28

Figur 9. Jämnviktstillståndet hos

krafterna hos en bit (Barton 1971)

Want-able Wing 107 i --_---' m'.bk MM' fl 'Hj MVH. ' ,'/iuuawmm-Wuud Ha_I

Figur 10. a) Lokaliseringen av högsta och lägsta grundvattennivån i sprickigt berg med jämn och låg permeabilitet, b) grund-vattenytan i samma berg men efter kraftigt regnväder och i samband med Vårsmältningen (Terzagi 1982)

29

R_

Från ovan

'B'

'-1 I

V i

v

v-$'

0

Från ovan (ro A7?

'-J Frammifrân ' _ t. av EQYTQ . __

Å

/

.-â' s, J

vara_

]

/

Figur 11. Olika typer av sprickor i och omkring utsprängda

berg-slänter vid Vägar i Stockholms län (Wichmann 1981)

V T I M E D D E L A N D E 3 2 4 TRYCK,MPa

0

10

20

30

V 40

50

1 _."U än.. Y rR-\\_{..__\\\} : _;3 _'i _'{ _{- - - -- PLATTA m (135} \ \ ; _{w_- --«-- w- PL ATTA cv 0.124} «\ Xi.. \\ v ₍ 1 -- *s 4 f " ' --- - PLATTA en LLA' \ n--w-ø-*w- PLATTA m 1,()(. x'uh \ä_ \ --'w _{s s. 0.000.00000N§::|_}x -\ . § ' *4---M _ø-D ".Q \ 'än_*g* I I I I I ww . D N I N L L V S -. -I '.i 1-.. , __._.. -.-...3.0-I -0q-_r'_{' ---H} 9_I

I

"

I ' \ i 6 l ; \ I 1 ' 3

8_

____-

J

_-_._1

5

Figur 12. Sammanfattning av sättningskurvorna (Pusch 1974)

Dl lo tl on , m m Sh oo t /N m m ul s un , hP a

31

å - ?romerna 7 °I 7 Eo': ' a -_...Å.__!.__...__4..ML-. .JL-l ...F 0 *G 30 §00 ?_00 C ) Nam! .st-§5. w:

Figur 13. a) Utvidgningen som funktion av

VTI MEDDELANDE 324

sidoförskjutningen vid skjuvför-sök med två bergblock

b) Sidoförskjutningar som funk-tion av frikfunk-tionstalet mellan bergblocken

c) Skjuvkraften vid varierande normaltryck (Dight 1981)

32

å

,F

53 ' 4,5 -Hâfiåontll 40- _. M-\ ^ 431A 3.5-1 f E_ / H E 7 _E 35)* /

z

i, 25« Van-:J: \\\ _ /

/

ä _* M-: \ *'s* I / 2 904 :3 G! A \ /

Figur 14. Deformationen av hängväggen strax

före ett större bergskred (Coates 1979)

5_ 3501 e i .2_{- 3001}i o : 2 * ;i 2504" .2 Zon. Slide I 2001 0 50 100 150m H--b-J 4501 3 I 400? { 3501 g _ 5 § ' c- ' l \*- \ ° 3001 . xx .§\__ -3 5 g 04 Zanc Shu \\ \"\-.. _ \ n i g _ K. \\ a. m ₂₀₀₁i \' _x 1 i :501 ' t i :OOJ

Figur 15. Förenklade profiler av hängväggen före och efter ett bergskred

(Coates 1979)

33 ,I I: ' ,06 _ 0 o--h-7 4/2 ;965'0 -øø" -'4 UGE . o I

m_-

. ,6A

-. ,z

0 . . . 0. .0. 0 0 l': I

?-

.i

I ' _--D . ,if-i rr , 2 4' GI' O 2

+-

5

'1,3 1955,/

.i

.0 . I L A 0 ll /I | ..._;p . 1 f . [I ; .7,11 ?i 0 od "-4 5._ o o 00. 0 ; o o -jli if. ' _67 o --,. ; 'gt- / _1.1 I å :é á'ÅL/(PE 0 . i. ° . i L i i 41; i ;0

Tü'ovsüasal .DJEMEEE'T J'ANUAQY Digimax! MAECH APEtL..

§354;4l11§12§â_

.wM

Figur 16. Förskjutning av berget vid Vägbygge i

British Columbia, Canada (Nesbitt 1967)

34

åul

'

;f

7.

:?

! W P J E L L . . -I i s : å ' l ._ .. ._ ,. .. .. -, ._ -i, .. . H . . . 1: r -. ;/

'7

'

Ei Y 1 i 1 i 1

37 .5 64 -' --o4 -_ -_ _ _ -_ _ _ -I r *r t-.2 :-23 M

3 .V AN KE R zum . är m . ./ :n u i un r s t ' I §A 3. 4: -A 2g X 1 T A . . i n r w ' * I 1 i | i i ; nu 1: DA GE R å " _'.H . g | *i . ! -. 3 K . tu

I ä

.. ...1. 4

-_-a -_-a

I

_1..-_ M M.- . _ l Il . .-L-..-L m..., 5... I .. . .1._ D... . | i l 1 . . ;. l i ,5 i g \\ _ _

i* 7 r

. "

**

W

"

v* " r*

' .. _.l., M' ._ . .l .. w... -..w M ,LM \ --..__ _ ! i . L * ' s 9 ° i I I 3 '.11 ! I l ;5 ' | un |.A|

*- -L -_{0 I} V _. i _. m, ,nu i NBUM ALON'MMFHM __. _-,r_{0 I l}

EKSIENSWEIERHÅUNGER mmm _

MÅLEPRWSIPPER "9""'9 N'

0:.

nsrmuo m ven OIRENESET omam: gyn-)'

D e f o r m a t i o n a v r a s m a s s o r vi d A us l a n d , F i g ur 17 . ( G r i m s t a d 19 80 ) N o r g e uuq u 1 m . : H H ' I . a r m e n L M I C O ? L' E 'E L , I B I i Ensveusmsvenuhmm "Mim-:summan

RASFARUO U! VED OIRENESEK

Mllutukk Tänikq m. 05 0!!! Sngnrz 'll/OP?) av a D e f o r m a t i o n a v r a s m a s s o r vi d A us l a n d , N o r g e ( G r i m s t a d 19 80 ) F i g ur 18 ; V T I M E D D E L A N D E 3 2 4

35 gggomx. VIEW 0:-' s4_e Slope prome

\n.

/

y*

\\\

. . m Potentiai :hear

Slade motuons.)« / interfaces.

\ L on g :po n dispMcernent ga ges

X ,

/

_/\

<

_{\ Reference stake} Serip qaqes. PLAN VlEW Rderence stake.

Strip goge boreholes . 0 \

Potential . *D E \ I saide directnon. o

Long upon gagn.

' il_#-_o 'L 1' 1! '1r-JL lf: 'II-.b 0 i. h

-Part ot instrumentation network.

Figur 19. Volymsförskjutningsmätningar i slänt genom uppk0ppling av trådtöjningsgivare

(Savage 1973)

36

:i '-' Z ._ 3:/ .-Flerstöngsextensometer Mdtbult \ Enstångsexten -sometror _I_ _ _- I_ *1 .- a-

_-Figur 20. Principsektion med system för deformationsmätning (Stille 1981) 44-1722: I_{-..L Q.} ;3- "p I \ q 2 65:7 - ä / -\_ 90.; 1/ \ \ /___'

/

\

L

I

i /I Verönobnm ran mamkenobsförden m 294 .Sudda/brer blendcmgen der .-'v'fV fnfo/ge ,.- 54:0-f \--.._. -/ tqgeszeifh'cher Tampere! urschwmkungen

HP 7- MeBmarke ncbstcnd '- 70cmi W-fen'e . HP 2 = '- N - w AchE 'fair :727%: Helige-rä? -' Sefzdefnungsmessen n. PFENDEP

j MP2 50 "i * , .504₁ V 2 60-: .4350 ' _ _ 72.00 , ..-0.051 II (70 000 ._-TTÖ'Ö-_m_*å0 __- '2 m i -I 3 EU 1/4' 00 79:! 3 var .5 u :n av 9." ?hl

Figur 21. Dygnsvariationer av avståndet mellan fasta mätpunkter i berg

(Richter 1968) VTI MEDDELANDE 3 2 4

37 e N ,/ / \...«\. , i; 9 a i 'J

r----

L

1-*--w

o - 2 1 s 5.

Skala. Borgrum bad-_ü-d-l

O l 2.-Datoranth w

Figur 22. Principskiss för inmätning av fasta bergdubbar.i

tunneltak samt dubbarnas förskjutning (Stille 1981)

Figur 23. En 43 m hög slänt byggd med pallar. British Columbia, Canada (Shuster 1978)

38 O ..Spcrt grbbergbrytmg ,.Ekstra" gråbergbryhng KJO Vonerende *wnkel 2(30 \å§\\

*§3

_{Rev-levin 55°- vmkel} 'g.m0 \\3v .' _{\X* :4} üv KS 60' 1» -rn :(3

g Loa-

_{«_-.--«-- ----4}

* å

_-r4 S: #4

Q soo

U) .M

Figur 24. Variation av släntlutningen i djupa dagbrott. Härvid orsakas mindre gråbergsbrytning och bättre stabilitet (Nilsen 1979)

01:10 I I to 01:10.; ivriga rosor lov-l 501 :nicht o: Il

nu" uL ;of 0: nd hun

:-11140.; ;21114 rutor Iovol 505 0 *. m " av; .A .3-04 ...90-- .-0114001 :78134 2.:.: 101.; 30101 slags W

i

p ul l -w' , 1 .-, M . . . -*r a n g -p _

ZZ

\

\

.

-

i

x '\41 :xx ' L ä ' s u-? m n II XC II O' .5 01 . 8. (0 00

-..., .r

_{' .50,3 LIULI '}

u-

_{_}

"n-Figur 25. Stabilitetskurvor för dåligt berg. Kurva I: Ingen rasrisk. Grund-vattenytan till 50 % slänthöjd. Kurva II: 10 % av väggen rasar och grundvattenytan till 50 % slänthöjd. Kurva III: 10 % av väggen rasar och grundvattenytan under slänten.

39

Tabell 1. Underhållskostnader/m2 för bergslänter

i Stockholm 1981

A

SEDIMENTGNEJS

0

10

20

30

50

100 00

kr/mz

/Å

GRANH'

0 10 20 kr/mz

A

GNEJSGRANIT

0 10 20 kr/m2 V I MEDDELANDE 324